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Was ist CRAH?

| Autor / Redakteur: Otto Geißler / Ulrike Ostler

Bei einer CRAH werden Lüfter, Kühlschlangen und ein Wasserkühlsystem zum Abführen von Wärme verwendet.
Bei einer CRAH werden Lüfter, Kühlschlangen und ein Wasserkühlsystem zum Abführen von Wärme verwendet. (Bild: © djama - stock.adob.com)

Ein Computer Room Air Handler (CRAH) oder zu Deutsch Computerraum-Klimagerät beziehungsweise Abluftrückführeinheit ist ein Gerät, das in Rechenzentren zum Einsatz kommt, um die Wärmebelastung, die durch die dort vorhandene Betriebseinrichtung entsteht, zu reduzieren.

Rund 50 Prozent der Energiekosten verschlingen in Datacenter die Aufwendungen für eine ausreichende Kühlung. Obwohl die Server in letzter Zeit sparsamer wurden, werden sie in den Racks wie beispielsweise bei Blades dichter verbaut und sind obendrein durch Lösungen der Virtualisierung intensiver im Einsatz. Somit steigen nicht nur die technischen Aufwendungen für die Kühlung in den Server-Räumen, sondern auch deren Kosten.

Verschiedene Arten der Luftkühlung

Zur Kühlung größerer Server-Einheiten wurden bislang in der Regel Kältemaschinen eingesetzt. Hierzu wird zwischen den Konzepten CRAC und CRAH unterschieden. Der Computer Room Air Conditioner (CRAC) ist eher das klassische Konzept zur Kühlung von Datacenter. CRAC ähnelt den in Privathäusern verwendeten Klima-Anlagen.

Dafür befindet sich in ein Klimakompressor im Server-Raum und verschiedene Lüfter ziehen die erwärmte Luft aus dem Raum ab. Ein mit Kältemittel gefülltes Kühlelement übernimmt die Kühlung der Luft, die dann über einen Doppelboden zu den Racks geleitet wird. Wobei das Kältemittel zum Beispiel auf dem Dach des Rechenzentrums kondensiert. CRAC-Units lassen sich häufig modular erweitern.

Abgrenzung zu CRAC

Bei einem CRAH (Computer Room Air Handler) wird das Klimagerät dagegen im Freien aufgestellt. Das gekühlte Wasser wird durch die Wärmetauscher in die Server-Räume transportiert. Das Klimagerät (Chiller) ist meist so dimensioniert, dass ein Gerät für die Kühlung eines ganzen Server-Raums genügt. Zur Sicherheit werden vielfach redundante Systeme in den Betrieb genommen, die dann unter Teillast laufen.

CRAH (Computer Room Air Handler) heißt aber auch, dass die Umgebungstemperatur innerhalb bestimmter Werte, als „handelbar“ und als „Abluftrückführung“ in die Anlage strömen kann. Somit sind die CRAH-Anlagen tatsächlich in der Lage, die „freie Luft“ zu nutzen, und die Kosten so deutlich für die Kühlung senken zu können.

Weil die Effizienz damit sehr von den klimatischen Bedingungen der Umgebung abhängt, ist es wichtig, das Data Center an einem möglichst kühlen Ort zu bauen, um die Technologie optimal nutzen zu können. Infolge dessen verbraucht das CRAH-Konzept weniger Energie als die mechanischen Kühlsysteme des CRAC-Konzepts.

Für die Kühlsysteme sind die Racks im Rechenzentrum nach Kalt- und Warmgängen konstruiert. Eine Klimaanlage führt die kalte Luft in einen Doppelboden und über Lüftungsplatten an die definierten Stellen der Racks. Die Lüfter der Server saugen die gekühlte Luft an und geben die erwärmte Luft in den Warmgang ab.

Technologien in Kombination

Größere Datacenter halten – abgesehen von den CRAC- und CRAH-Konzepten - vielfach auch weitere Technologien im Einsatz. Backdoor-Kühlsysteme sind an der Rückseite der Racks als Reihen-Kühlsysteme angebracht. Das heißt, die Kühlung rückt bei dieser Technologie näher an die Wärmequelle heran und schafft auf diese Weise mehr Effizienz. Hinzu tritt der Vorteil, dass sich die IT-Verantwortlichen weniger Gedanken über unvorhersehbare Luftzirkulationsmuster machen müssen.

Falls es bei CRAC- und CRAH-Systemen notwendig wird, zusätzliche Server-Racks aufzustellen, so muss die gesamte Warm- und Kaltgang-Konstruktion neu justiert werden. Wogegen bei den Reihen- und Heckklappen-Kühlsystemen durch neue Server-Rack-Säulen nicht das ganze System davon betroffen wäre.

In modernen Data Center lassen sich CRAC-, CRAH-, Reihen- und Heckklappenkühlsysteme für einen reduzierten Energieverbrauch auch beliebig kombinieren. Die Einführung optimierter Kühlmethoden für Rechenzentren ist daher auch immer ein Schritt in eine umweltfreundlichere Richtung.

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